[发明专利]一种基于双激励线圈的PCCP断丝检测系统及方法

说明书

本发明涉及一种基于双激励线圈的PCCP断丝检测系统及方法，其特征在于，包括可移动装置，可移动装置上设置有激励线圈、检测线圈和计算系统；可移动装置设置在待测PCCP管内，两激励线圈间隔设置在位于待测PCCP管一侧的可移动装置上，两激励线圈的轴线与待测PCCP管内壁之间的夹角相同，两激励线圈用于基于注入的低频电磁波信号得到激励信号，且两激励线圈中注入的低频电磁波存在固定相位差；一检测线圈设置在位于待测PCCP管另一侧的可移动装置上，检测线圈的轴线位于两激励线圈中心连线的中点，且检测线圈的轴线与两激励线圈中心的连线垂直，检测线圈用于获取电磁波检测信号；计算系统用于确定待测PCCP管的管壁内断丝的分布情况，本发明可广泛应用于检测领域中。

技术领域

本发明涉及检测领域，特别是关于一种基于双激励线圈的PCCP(预应力钢筒混凝土管)断丝检测系统及方法。

背景技术

目前，现有技术中PCCP断丝电磁无损检测方法大多采用单激励线圈加单检测线圈的方法对进行断丝检测，其中一种比较常见的方案是激励线圈和检测线圈与管道同轴布置并保持一定轴向间距；另一种比较常见的方案是激励线圈和检测线圈分别位于管道同一横截面的两侧，激励线圈轴线垂直于管壁，检测线圈轴线平行于管轴线。此时，通过激励线圈发出简谐信号，经两次穿透管壁后被检测线圈接收到，通过分析检测信号与激励信号的相位差沿管道轴向的分布，来定位断丝区域。

然而，在下述情况下，上述单激励线圈加单检测线圈的检测方法误差较大：1)环境工频干扰较大的情况，工频信号(频率50Hz及其倍频)强度远远超过有效检测信号(与激励信号同频，一般远离50Hz及其倍频)，对工频信号的常规过滤方法会使得有效检测信号的相位探测误差大大增加，因此，需要通过增大激励磁场的通量来加强有效检测信号强度。但是扩大线圈面积、厚度会降低检测灵敏度，增大激励电压会对保障电池组的有效工作时间带来不利影响。2)连续断丝区域的轴向长度较大时(一般超过50根连续断丝)，将达到上述单激励线圈加单检测线圈系统的满量程状态，无法进一步精确探测出断丝根数，此时，需要改变激励线圈与检测线圈的轴向间距(定义为偏移距)，通过调节灵敏度来扩大检测量程。但是，上述偏移距的存在不仅会降低灵敏度，且会使得检测信号可能产生“伪峰”，为数据处理带来困难。为克服“伪峰”问题，往往需要进一步增加检测线圈的数量，使得数据采集和分析处理进一步复杂化。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种检测准确且数据采集和分析处理简单的基于双激励线圈的PCCP断丝检测系统及方法。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一方面，提供一种基于双激励线圈的PCCP断丝检测系统，其特征在于，包括可移动装置，所述可移动装置上设置有激励线圈、检测线圈和计算系统；

所述可移动装置设置在待测PCCP管内，两所述激励线圈间隔设置在位于待测PCCP管一侧的所述可移动装置上，两所述激励线圈的轴线与待测PCCP管内壁之间的夹角相同，两所述激励线圈用于基于注入的低频电磁波信号得到激励信号，且两所述激励线圈中注入的低频电磁波存在固定相位差；

一所述检测线圈设置在位于待测PCCP管另一侧的所述可移动装置上，所述检测线圈的轴线位于两所述激励线圈中心连线的中点，且所述检测线圈的轴线与两所述激励线圈中心的连线垂直，所述检测线圈用于获取两所述激励线圈的电磁波检测信号；

所述计算系统用于根据所述检测线圈的电磁波检测信号与所述激励线圈的激励信号之间的相位差，确定待测PCCP管的管壁内断丝的分布情况。

进一步地，两所述激励线圈的轴线平行于待测PCCP管的轴线，所述检测线圈的轴线垂直于待测PCCP管的轴线。

进一步地，两所述激励线圈的轴线垂直于待测PCCP管的轴线，所述检测线圈的轴线平行于待测PCCP管的轴线。